ES2314513T3 - Aparato reproductor de musica, procedimiento para la reproduccion de musica y dispositivo de terminal de telefono. - Google Patents
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Abstract
Una unidad (15) reproductora de piezas musicales para su empleo en un teléfono portátil (1, 101) que tiene una unidad de comunicación (13) para transmitir una señal a una ubicación remota y para recibir una señal desde la ubicación remota, empleándose la unidad (15) reproductora de piezas musicales para reproducir una pieza musical asociada con la señal, y que comprende: una interfaz (30) que recibe varias clases de datos desde una memoria del sistema (11, 12) de dicho teléfono portátil (1, 101) en la que los datos recibidos incluyen datos de partitura musical, datos de timbre y datos de índices, que indican qué datos se reciben; un almacén temporal FIFO (31) siendo una memoria interna, que tiene un espacio limitado para almacenar dichos datos de partitura, que representan sólo una parte de una pieza musical a reproducir por parte de dicha unidad (15) reproductora de piezas musicales, en donde dichos datos de partitura se leen en dicho almacén temporal FIFO (31) secuencialmente de la parte grabada en primer término; una memoria de datos de timbre (34) que almacena los mencionados datos de timbre; un descodificador de índices (32) que descodifica dichos datos de índices recibidos por la mencionada interfaz (30) en el que el mencionado descodificador de índice (32) suministra una primera señal de escritura (WP) al almacén temporal FIFO (31) cuando el mencionado descodificador de índices (32) descodifica datos de índice que indican que se reciben datos de partitura y suministra una segunda señal de escritura (AD2) a la memoria de datos de timbre (34) cuando el mencionado descodificador de índice (32) descodifica los datos de índice que indican que los datos de timbre son recibidos; un generador de tonos (35) que está configurado con un parámetro variable, derivado de los datos de partitura, para generar secuencialmente tonos de la pieza musical; un controlador de prestaciones que extrae secuencialmente los datos de partitura del almacén temporal FIFO (31), interpreta los datos de partitura musical recibidos para configurar el generador de tonos (35) con el parámetro variable, de acuerdo con los datos de partitura recuperados, en el que los datos de timbre designados por los datos de partitura interpretados son leídos de la memoria de datos de timbre (34) para configurar el generador de tonos (35) con los datos de timbre leídos; y un monitor de memoria que detecta cuando se crea un área vacante en el espacio limitado de la memoria de almacén temporal FIFO (31) tras la recuperación secuencial de los datos de partitura, para hacer funcionar la interfaz (30) a fin de cargar otra parte de los datos de partitura en el área vacante, permitiendo por tanto que el generador de tonos (35) continúe la generación de los tonos de la pieza musical representada por los datos de partitura y los datos de timbre.
Description
Aparato reproductor de música, procedimiento
para la reproducción de música y dispositivo de terminal de
teléfono.
La presente invención se refiere a un aparato
reproductor de música y a un procedimiento de reproducción de
música, adecuados para su empleo en un teléfono de automóvil o en
un teléfono móvil.
En sistemas de telefonía móvil, tales como el
PDC (Personal Digital Cellular Telecommunications System - Sistema
Personal Digital de Telecomunicaciones Celulares), conocidos como
sistemas celulares analógicos o digitales, o el PHS (Personal
Handy-Phone Sistemas - Sistemas Personales de
Telefonía Manual), un dispositivo de terminal telefónico suena para
alertar a un usuario en el momento de llegada de una llamada.
Convencionalmente, la alerta se realizaba por medio de un pitido,
pero recientemente ha sido reemplazado por una melodía, debido a
que el pitido es una clase de ruido irritante al oído.
El tipo de dispositivo convencional de terminal
telefónico arriba citado puede generar una melodía, pero la melodía
está lejos de tener una calidad satisfactoria.
Para resolver este problema, se ha considerado
efectivo el empleo de un aparato reproductor de una pieza musical
con una función de ejecución automática. Tal aparato convencional
de reproducción de una pieza musical, capaz de ejecución
automática, incluye una unidad central de procesamiento (CPU), una
memoria de sólo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio
(RAM) y un generador de tonos. Reproduce una pieza musical de la
siguiente manera: la CPU ejecuta un programa de reproducción
automática almacenado en la memoria ROM a fin de leer los datos
musicales desde la memoria ROM o RAM, fijando a la vez los
parámetros de generación de tonos en el generador de tonos.
Se requiere que tal dispositivo de terminal
telefónico sea compacto, de bajo precio y multifuncional. La CPU
empotrada debe ejecutar diversas clases de operaciones, tales como
procesar las llamadas entrantes y salientes y exhibir datos. En
otras palabras, si el aparato reproductor de la pieza musical se
utiliza en un tipo móvil del dispositivo de terminal telefónico, la
CPU debe llevar a cabo la reproducción de una pieza musical, además
de otras funciones de telefonía, y esto requiere una CPU de alta
velocidad. Cuanto mayor sea la velocidad de procesamiento de la
CPU, más cuesta el dispositivo de terminal telefónico.
También se conoce el empleo de un Circuito
Integrado de melodías con una función de reproducción de melodías.
El Circuito Integrado de melodías está constituido por un generador
de tonos, un secuenciador, una memoria ROM para almacenar datos de
partitura y otra memoria ROM para almacenar datos de timbre. AI
recibir desde el exterior una instrucción de reproducción de
música, el Circuito Integrado de melodías reproduce los tonos de la
melodía junto con los datos de partitura leídos en la memoria ROM
de datos de partitura, con timbres leídos en la memoria ROM de
datos de timbre. Si tal Circuito Integrado de melodías se incorpora
a un dispositivo de terminal telefónico, no se requiere que la CPU
realice la reproducción de una pieza musical, y esto hace posible
utilizar una CPU barata de baja velocidad.
El Circuito Integrado de melodías, sin embargo,
tiene una pequeña capacidad de almacenamiento para la memoria ROM
de datos de timbre. La capacidad de almacenamiento de la memoria
ROM de datos de timbre es tan pequeña que el número de parámetros y
clases de datos de timbre está limitado, y esto dificulta generar
tonos de alta calidad o una gran variedad de tonos.
Además, el Circuito Integrado de melodías tiene
una pequeña capacidad de almacenamiento para la memoria ROM de
datos de partitura, por lo que el número de piezas musicales
almacenables y la longitud de una pieza musical a reproducir están
limitados. La capacidad de almacenamiento de la memoria ROM de
datos de partitura es tan pequeña que no puede almacenarse una gran
cantidad de datos musicales necesarios para reproducir una pieza
musical de alta calidad, impidiendo por ello la reproducción de
todas las melodías, excepto algunas de baja calidad.
La patente
EP-A-0 837 451 revela un sistema de
red construido para operar un dispositivo musical que tiene una
función como instrumento musical electrónico bajo control de un
terminal local, que es capaz de comunicarse con un ordenador
anfitrión a través de una red. En el sistema, el ordenador anfitrión
se instala con una capacidad utilizada para calcular datos,
efectiva para extender la función del instrumento musical
electrónico. El terminal local es conectable al ordenador anfitrión
a través de la red, a fin de controlar remotamente la capacidad del
ordenador anfitrión para calcular los datos preparados para el
dispositivo musical. El terminal local descarga los datos
calculados desde el ordenador anfitrión al dispositivo musical, a
través del terminal local. El dispositivo musical opera de acuerdo
a los datos descargados para extender su propia función como
instrumento musical electrónico. Además, la capacidad en sí puede
transferirse desde el ordenador anfitrión al dispositivo musical a
través del terminal local.
En consideración de estas circunstancias, es un
objetivo de la presente invención proporcionar un aparato
reproductor de piezas musicales y un procedimiento reproductor de
piezas musicales, que permitan reproducir piezas musicales con una
gran variedad de timbres, incluso por medio de una memoria para
almacenar datos de timbre que tenga una pequeña capacidad de
almacenamiento.
Es un objetivo adicional de la presente
invención proporcionar un aparato reproductor de piezas musicales,
un procedimiento reproductor de piezas musicales y un dispositivo
de terminal telefónico, por medio de los cuales pueden reproducirse
piezas musicales con tonos de alta calidad, incluso con una unidad
de procesamiento de baja velocidad.
A fin de lograr los objetivos indicados
anteriormente, una ingeniosa unidad reproductora de piezas
musicales comprende las características estipuladas en la
Reivindicación 1.
Cuando se crea un área vacante en la memoria de
almacenamiento de partitura, una porción subsiguiente de los datos
de partitura se almacena a continuación en la memoria. Por tal
estructura, una pieza musical de alta calidad, que requiera un gran
volumen de datos, puede reproducirse incluso aunque la memoria de
almacenamiento de partituras tenga una pequeña capacidad.
Además, no se requiere que la CPU ejecute el
proceso de reproducción de música, sino que, simplemente, ejecute
un proceso de transferencia de datos para suministrar una porción
subsiguiente de los datos de partitura cuando se genera un área
vacante en la memoria que almacena los datos de partitura. Por lo
tanto, una CPU de velocidad moderada puede ser suficiente para
reproducir la alta calidad de los tonos de la melodía.
A modo de ejemplo, y para hacer más clara la
descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
La Fig. 1 es un diagrama que muestra el concepto
de cómo descargar datos musicales a teléfonos móviles cuando se
aplica a los teléfonos móviles un aparato reproductor de piezas
musicales de la presente invención que realiza un procedimiento
reproductor de piezas musicales de la presente invención;
La Fig. 2 es un diagrama que muestra una
realización de un aparato reproductor de piezas musicales de la
presente invención, que realiza un procedimiento reproductor de
piezas musicales de la presente invención cuando se aplica a un
teléfono móvil un aparato reproductor de piezas musicales;
La Fig. 3 es un diagrama que muestra un ejemplo
de configuración de una unidad reproductora de piezas musicales,
según lo llevado a la práctica en el aparato reproductor de piezas
musicales de la presente invención que realiza el procedimiento
reproductor de piezas musicales de la presente invención;
La Fig. 4 es un diagrama que muestra un ejemplo
de un formato de datos de partitura utilizado en el aparato
reproductor de piezas musicales según la realización de la presente
invención;
La Fig. 5 es un diagrama que muestra un ejemplo
de un formato de datos de timbre para ocho matices tonales grabados
en una unidad de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de
voz) en el aparato reproductor de piezas musicales según la
realización de la presente invención;
La Fig. 6 es un diagrama que muestra un ejemplo
de un formato de datos de adjudicación de timbre utilizado en el
aparato reproductor de piezas musicales según la realización de la
presente invención;
La Fig. 7 es un diagrama que muestra la
disposición detallada de una cola FIFO de almacenamiento temporal
en el aparato reproductor de piezas musicales según la realización
de la presente invención;
La Fig. 8 es un diagrama para explicar la
operación de la cola FIFO de almacenamiento temporal en el aparato
reproductor de piezas musicales según la realización de la presente
invención;
La Fig. 9 es un diagrama de flujo que muestra el
procesamiento de apoyo a la reproducción de piezas musicales,
ejecutado por una CPU del sistema en un teléfono móvil al cual se
aplica el aparato reproductor de piezas musicales de la presente
invención;
La Fig. 10 es un diagrama que muestra una
configuración de un tipo de modulación de frecuencia del generador
de tonos, como un ejemplo del generador de tonos en el aparato
reproductor de piezas musicales según la realización de la presente
invención;
La Fig. 11 es un diagrama que muestra una
configuración de otro tipo de modulación de frecuencia del
generador de tonos, como un ejemplo del generador de tonos en el
aparato reproductor de piezas musicales según la realización de la
presente invención;
La Fig. 12 es un diagrama que muestra un ejemplo
de un formato de datos de timbre para ocho matices tonales,
grabados en la unidad de almacenamiento de datos de timbre (Memoria
RAM de voz) utilizando un tipo de modulación de frecuencia del
generador de tonos como el generador de tonos en el aparato
reproductor de piezas musicales según la realización de la presente
invención; y
La Fig. 13 es un diagrama que muestra un formato
detallado de los datos de timbre mostrados en la Fig. 12.
La Fig. 1 es un diagrama que muestra el concepto
de cómo descargar datos musicales a teléfonos móviles, tales como
los dispositivos de terminal telefónico, cuando un aparato
reproductor de piezas musicales de la presente invención, que
realiza un procedimiento reproductor de piezas musicales de la
presente invención, se aplica a los teléfonos móviles.
Típicamente, los sistemas para teléfonos móviles
están adoptando procedimientos celulares, o de partición celular,
que instalan muchas radiozonas, llamadas células, en un área de
servicio. Cada radiozona está gestionada por una sede celular o una
estación de base entre A (2a) y D (2d). Cuando los usuarios
realizan llamadas desde los teléfonos móviles 1 y 101, como
estaciones móviles, a teléfonos fijos, las llamadas se conectan
primero con una estación de conmutación telefónica móvil, a través
de una estación de base que gestiona la radiozona a la cual
pertenecen ahora los teléfonos móviles y luego, desde la estación
de conmutación telefónica móvil, con una red telefónica general. Los
teléfonos móviles 1 y 101 están conectados, a través de canales de
radio, con la estación de base responsable de la radiozona, a fin
de que puedan hacer llamadas a otros teléfonos.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de este tipo de
sistemas celulares. Se muestra en la Fig. 1 un caso donde los
teléfonos móviles 1 y 101 están situados dentro de una radiozona
gestionada por una estación de base C (2c) entre las estaciones de
base A (2a) y D (2d). Los teléfonos móviles 1 y 101 se conectan con
la estación de base 2c a través de canales de radio, a fin de que
la estación de base 2c reciba y procese señales ascendentes cuando
los teléfonos hacen llamadas o realizan el registro de ubicación.
Aunque las estaciones de base entre 2a y 2d son responsables de
distintas radiozonas, los bordes externos de las estaciones de base
pueden solaparse. Las estaciones de base entre 2a y 2d se conectan
con una estación de conmutación móvil 3 a través de una red
multiplexadora, y las estaciones de conmutación móviles múltiples
son consolidadas por una estación de conmutación de compuertas 4,
conectada luego con una estación general de conmutación telefónica
5a. Las estaciones múltiples de conmutación de compuertas 4
proporcionadas en este sistema se conectan entre sí a través de una
línea de transmisión de relé. Las estaciones generales de
conmutación telefónica 5a, 5b y 5c están situadas en cada área
local con una línea de transmisión de relé conectándolas. Cada una
de las estaciones generales de conmutación telefónica 5a, 5b y 5c
establece conexión con teléfonos fijos. Luego, en este caso, un
centro de descarga 6 se conecta con la estación general de
conmutación telefónica 5b.
En el centro de descarga 6, se recogen nuevas
piezas musicales en cualquier momento y se almacena un gran número
de datos musicales. Según la presente invención, los datos
musicales pueden descargarse a los teléfonos móviles 1 y 101 desde
el centro de descarga 6, que está conectado con la red telefónica
general. Cuando el teléfono móvil 1 descarga datos musicales, el
usuario que lleva el teléfono móvil 1 marca un número telefónico del
centro de descarga 6, a fin de que el teléfono móvil 1 se conecte
con el centro de descarga 6 en una línea desde el teléfono móvil 1
al centro de descarga 6 a través de la estación de base 20, la
estación de conmutación móvil 3, la estación de conmutación de
compuertas 4, la estación general de conmutación telefónica 5a y la
estación general de conmutación telefónica 5b. Luego, el usuario
opera las teclas de marcación y similares en el teléfono móvil 1
según el menú indicado en su visor para descargar datos musicales
asociados con un tema musical deseado. En este caso, los datos
musicales se componen de datos de partitura y datos de timbre.
Empleando el procedimiento precitado, sólo los datos de timbre, que
indican múltiples tonos, o los datos de partitura, pueden
descargarse individualmente al teléfono móvil 1.
La Fig. 2 ilustra una realización de un aparato
reproductor de piezas musicales de la presente invención, que
realiza un procedimiento reproductor de piezas musicales de la
presente invención cuando se aplica el aparato reproductor de
piezas musicales a un teléfono móvil, tal como un dispositivo de
terminal telefónico.
En la Fig. 2, el teléfono móvil 1 incluye una
antena 1a que es generalmente retráctil. La antena 1a está
conectada con una unidad de comunicación 13 que tiene funciones de
modulación y demodulación. Una unidad central de procesamiento
(CPU) 10 del sistema es una pieza de control del sistema que
ejecuta programas de funciones de telefonía para controlar la
operación de cada pieza en el teléfono móvil 1. La CPU 10 del
sistema tiene un temporizador que mide un tiempo de operación
transcurrido y genera una interrupción del temporizador a ciertos
intervalos. Al recibir una señal de petición de interrupción, la
CPU 10 del sistema ejecuta operaciones auxiliares para brindar
soporte al procesamiento de la reproducción de la pieza musical, a
describir más adelante. Una memoria RAM 11 del sistema es una
Memoria de Acceso Aleatorio que proporciona un área de
almacenamiento para datos musicales, compuestos por datos de
partitura y datos de timbre, descargados desde el centro de
descarga 6, un área de almacenamiento de datos de configuración del
usuario, un área de trabajo para la CPU 10 del sistema, y así
sucesivamente. Una memoria ROM 12 del sistema es una Memoria de Sólo
Lectura que almacena varias clases de programas de funciones de
telefonía, tales como para gestionar llamadas salientes y
entrantes, ejecutadas por la CPU 10 del sistema, otros programas
para la ejecución de operaciones auxiliares para el procesamiento
de la reproducción de piezas musicales, y varias clases de datos
prefijados, tales como datos de partitura y datos de timbre.
La unidad de comunicación 13 sirve para
demodular una señal recibida en la antena 1a, y para modular y
suministrar una señal de envío a la antena 1a. La señal recibida,
demodulada en la unidad de comunicación 13, se descodifica en una
unidad 14 de procesamiento de datos de voz
(codificador/descodificador). Una señal receptora, ingresada desde
un micrófono 21, se comprime y se codifica en la unidad 14 de
procesamiento de datos de voz. La unidad 14 de procesamiento de
datos de voz lleva a cabo la codificación I descodificación por
compresión, sumamente eficiente, de la voz transmitida; puede ser
un codificador/descodificador de tipo CELP (Code Excited LPC - LPC
Estimulado por Código) o ADPCM (Adaptive Differential PCM Coding -
Codificación por PCM Diferencial Adaptable). Una unidad 15
reproductora de piezas musicales genera sonido de la señal recibida
desde la unidad 14 de procesamiento de datos de voz y emite el
mismo desde un altavoz receptor 22, o reproduce y emite datos
musicales como un tono de llamada o retención. El tono de llamada
se emite desde un altavoz 23 para las llamadas entrantes. El tono
de retención se mezcla con la señal recibida y se emite desde el
altavoz receptor 22.
Supongamos que la unidad 15 reproductora de
piezas musicales está reproduciendo datos musicales. Si aparece una
cierta cantidad de espacio disponible en un medio de almacenamiento
interno para los datos de partitura, la unidad 15 reproductora de
piezas musicales da a la CPU 10 del sistema una señal de petición
de interrupción (IRQ). Al recibir la señal de petición de
interrupción (IRQ), la CPU 10 del sistema lee la parte contigua
siguiente de los datos de partitura en la memoria RAM 11 del
sistema o en la memoria ROM 12 del sistema, y transfiere los datos
leídos a la unidad 15 reproductora de piezas musicales. La interfaz
(I/F) 16 es una interfaz a través de la cual se descargan datos
musicales, compuestos por datos de partitura y datos de timbre,
desde un equipo externo 20 tal como un ordenador personal. Una
unidad de entrada 17 es un medio de entrada con teclas de marcación
desde el "0" hasta el "9" y varias otras teclas
proporcionadas en el teléfono móvil 1. Una unidad de visor 18 es un
visor de monitorización que muestra un menú de funciones telefónicas
y otra información, cambiada según las operaciones de las teclas,
tales como la operación de las teclas de marcación. Un vibrador 19
es para informar al usuario de la llegada de una llamada por medio
de vibración silenciosa, en lugar del sonido de llamada. Cada
bloque funcional envía y recibe datos e instrucciones a través de
un bus 24.
La Fig. 3 ilustra un ejemplo de configuración de
la unidad 15 reproductora de piezas musicales, mostrada en la Fig.
2.
En la Fig. 3, la interfaz 30 es para recibir
varias clases de datos a través del bus 24. La interfaz 30 separa
los datos recibidos, que contienen datos de partitura y datos de
timbre, de los datos de índices (ÍNDICE), que indican qué datos se
reciben. La interfaz 30 emite la parte de datos desde una salida de
datos y los datos de índices desde una salida de índices. Un almacén
temporal FIFO 31 es un medio de almacenamiento capaz de almacenar
una cierta cantidad de datos de partitura; por ejemplo, hasta 32
palabras. Los datos de partitura se leen en el almacén temporal
FIFO 31 secuencialmente desde la parte escrita más antigua y,
cuando aparece una cierta cantidad de área disponible en el almacén
temporal FIFO 31, el almacén temporal FIFO 31 envía a la CPU 10 del
sistema la señal de petición de interrupción (IRQ).
Un descodificador de índices 32 descodifica los
datos de índices, y proporciona al almacén temporal FIFO 31 un
pulso de grabación (PG) y un pulso de cierre (PC) para los datos
del punto IRQ, a describir más adelante. El descodificador de
índices 32 también suministra al secuenciador 33 datos de índices
AD1, a fin de informar al secuenciador 33 de que los datos dirigidos
al secuenciador 33 han sido emitidos a partir de la salida de datos
de la interfaz 30. Además, el descodificador de índices 32
suministra a la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre
(Memoria RAM de voz) datos de índices AD2, a fin de informar a la
unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz)
de que los datos de timbre dirigidos a la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz) han sido
emitidos desde la salida de datos de la interfaz 30. El
secuenciador 33 aplica un pulso de lectura al almacén temporal FIFO
31 para leer los datos de partitura secuencialmente en el almacén
temporal FIFO 31, configurando a la vez un parámetro s de generación
de tonos en un generador de tonos 35, junto con los datos de
partitura, en sincronía con la información de tiempo de los datos de
partitura. El secuenciador 33 también proporciona a la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz) un número de
timbre para cada parte especificada por los datos de adjudicación
de timbre extraídos de la salida de datos de la interfaz 30, por lo
que los parámetros de timbre correspondientes al número de timbre
se lean en la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre
(Memoria RAM de voz) y se configuren para cada parte en el
generador de tonos 35.
La unidad 34 de almacenamiento de datos de
timbre (Memoria RAM de voz) es un medio de almacenamiento que
almacena datos de timbre extraídos de la salida de datos de la
interfaz 30; tiene una capacidad de almacenamiento tan pequeña, por
ejemplo, que sólo puede almacenar datos de timbre de ocho matices
tonales. El generador de tonos 35 puede generar señales musicales,
por ejemplo, para cuatro partes a la vez. Para cada parte, se
configura un timbre leído en la unidad 34 de almacenamiento de
datos de timbre (Memoria RAM de voz) según los datos de
adjudicación de timbre, a fin de que cada parte genere una señal
musical con el grado y la duración de la generación de tonos
determinados según los parámetros de timbre proporcionados por el
secuenciador 33. Las señales musicales generadas para las cuatro
partes se proporcionan a un convertidor digital/analógico (CDA) 36
con una temporización de reproducción predeterminada, a fin de
generar una señal musical analógica. La señal musical se
descodifica luego en la unidad 14 de procesamiento de datos de voz
y se mezcla con una señal de receptor por medio de un mezclador
37.
Lo siguiente describe la operación de la unidad
reproductora de piezas musicales mostrada en la Fig. 3. El usuario
que lleva el teléfono móvil 1, según se muestra en la Fig. 2,
selecciona una pieza musical deseada a partir de información
asociada con la música, tal como títulos musicales exhibidos en el
visor 18 en una modalidad de reproducción de piezas musicales.
Luego, los datos musicales correspondientes a la pieza seleccionada
se leen en la memoria RAM 11 del sistema y se envían a la unidad 15
reproductora de piezas musicales a través del bus 24. De los datos
de timbre de ocho matices tonales en los datos musicales extraídos a
través de la interfaz 30, se descodifican los datos de índices
adjuntos a los datos de timbre en el descodificador de índices 32 y
se suministran y graban como datos de índices AD2 en la unidad 34
de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz). Los
datos de timbre a grabar en la unidad 34 de almacenamiento de datos
de timbre (Memoria RAM de voz) pueden seleccionarse entre muchas
clases de datos de timbre almacenados en la memoria RAM 11 del
sistema antes de su transferencia.
La Fig. 5 ilustra un ejemplo de un formato de
datos de timbre para ocho matices tonales grabados en la unidad 34
de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz). Como se
muestra en la Fig. 5, los datos de timbre, entre el timbre 1 y el
timbre 8, están compuestos por un parámetro de forma de onda, un
parámetro de envolvente, un parámetro de modulación y un parámetro
de efecto. Cada parámetro es específico para cada uno de los tonos
entre el tono 1 y el tono 8. El parámetro de forma de onda de cada
grupo de datos de timbre indica una forma de onda de la pieza
musical. Por ejemplo, si el generador de tonos 35 es un generador
de tonos por PCM que tiene una tabla de formas de onda, el
parámetro de forma de onda es para especificar una de las formas de
onda en la tabla de formas de onda. Si el generador de tonos 35 es
un generador de tonos por FM, el parámetro de forma de onda es para
especificar el algoritmo que define las operaciones específicas de
FM. El parámetro de envolvente incluye una velocidad de ataque, una
velocidad de decadencia, un nivel de prolongación y una velocidad
de remisión. El parámetro de modulación incluye la profundidad o
velocidad de un vibrato o un trémolo. El parámetro de efecto
incluye una reverberación, un coro y una variación.
Los datos de tempo (Tempo) y los datos de
adjudicación de timbre en los datos musicales capturados a través
de la interfaz 30 son ingresados al secuenciador 33 por medio del
descodificador de índice 32, que proporciona al secuenciador 33
datos de índices adjuntos a los datos de tempo, y los datos de
adjudicación de timbre como datos de índices AD1. El secuenciador 33
lee en la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre (Memoria
RAM de voz) los parámetros de timbre especificados por los datos
capturados de adjudicación de timbre, y fija los mismos en el
generador de tonos 35. La Fig. 6 ilustra un ejemplo de la
configuración de datos de adjudicación de timbre. Como se muestra
en la Fig. 6, los tonos adjudicados para las partes entre la parte 1
y la parte 4 se indican por medio de números de timbre. En otras
palabras, cuando el secuenciador 33 proporciona el número de timbre
especificado para cada parte al medio 34 de almacenamiento de datos
de timbre, los datos de timbre correspondientes al número de timbre
se leen en el
medio 34 de almacenamiento de datos de timbre, y se fijan en el generador de tonos 35 como un tono para cada parte.
medio 34 de almacenamiento de datos de timbre, y se fijan en el generador de tonos 35 como un tono para cada parte.
Debería observarse que los datos de timbre para
los datos musicales a reproducir se transfieren a, y se graban en,
la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de
voz). Por lo tanto, incluso si la unidad 34 de almacenamiento de
datos de timbre (Memoria RAM de voz) tiene una capacidad de
almacenamiento tan pequeña que sólo puede almacenar datos de timbre
de ocho matices tonales en esta realización, pueden almacenarse
todos los datos de timbre necesarios para la reproducción de los
datos musicales en la unidad 34 de almacenamiento de datos de
timbre (Memoria RAM de voz). En otras palabras, incluso si la
unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz)
tiene una pequeña capacidad de almacenamiento, puede reproducirse
una pieza musical con alta calidad de sonido, basándose en los
datos de timbre de alta calidad con una magnitud aumentada de
datos. Además, dado que los datos de timbre deseados se seleccionan
en la memoria RAM 11 del sistema y se graban en la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz), puede
reproducirse una pieza musical con una gran variedad de tonos.
Debería observarse que los datos de adjudicación de timbre y los
datos de tempo pueden ser editados por el usuario.
32 palabras de datos de partitura en los datos
musicales capturados a través de la interfaz 30 son grabadas en el
almacén temporal FIFO 31 por el descodificador de índice 32, que
descodifica los datos de índice adjuntos a los datos de partitura y
que proporciona un pulso de grabación (PG) al almacén FIFO 31. Las
32 palabras de datos de partitura se graban de esta manera en el
almacén temporal FIFO 31. Las 32 palabras son parte de los datos de
partitura de una pieza musical; se considera que son el bloque
superior de los datos de partitura. Los datos de partitura grabados
en el almacén temporal FIFO 31 se componen de datos de notas y
datos de silencio. La Fig. 4 ilustra un ejemplo de tal formato de
datos. La Fig., 4 muestra una palabra de datos de notas que incluye
información de un código de octava, un código de nota, un número de
parte a la cual pertenecen los datos de notas, un intervalo que
indica un plazo de tiempo hasta la próxima nota o silencio, y la
duración de la generación de tonos. La Fig. 4 también muestra una
palabra de datos de silencio que incluye datos de silencio que
indican la clase de silencio, un número de parte a la cual
pertenecen los datos de silencio, y un intervalo que indica un plazo
de tiempo hasta la próxima nota o silencio.
Cuando el generador de tonos 35 reproduce una
pieza musical, los datos de notas y los datos de silencio se leen
secuencialmente en el almacén temporal FIFO 31 y, por lo tanto,
tiene lugar un cierto número de áreas vacantes en el almacén
temporal FIFO 31 según estos datos se leen uno a uno. El almacén
temporal FIFO 31 sólo tiene los datos de partitura de las últimas
32 palabras, pero la siguiente parte de los datos de partitura
pueden grabarse en el área vacante. Por lo tanto, incluso si los
datos de partitura requieren un gran número de áreas de memoria de
datos para la reproducción de música de alta calidad, partes o
secciones de los datos de partitura pueden grabarse secuencialmente
en el almacén temporal FIFO 31 en cuanto haya una cierta cantidad
de espacio disponible en el almacén temporal FIFO 31, reproduciendo
así datos de partitura de alta calidad. El aparato reproductor de
piezas musicales de la presente invención realiza la reproducción de
datos musicales según tal principio de configurar las siguientes
palabras cuando hay área disponible en el almacén temporal FIFO 31
en el momento de grabar la próxima parte de los datos de partitura.
Los datos de punto IRQ se establecen para dar a la CPU 10 del
sistema una señal de petición de interrupción (IRQ) que instruye a
la CPU 10 del sistema para grabar la parte subsiguiente de los
datos de partitura en el almacén temporal FIFO 31. Los datos de
punto IRQ se establecen antes del inicio de la reproducción. Si los
datos de punto IRQ se fijan en alrededor de 0 palabras, las
frecuencias de interrupción aumentan, pero el número de palabras a
grabar cada vez se reduce, lo que da como resultado una disminución
de la carga sobre la CPU 10 del sistema. Si los datos de punto IRQ
se fijan alrededor de 32 palabras, las frecuencias de interrupción
se reducen, pero el número de palabras a grabar cada vez aumenta,
lo que da como resultado un aumento de la carga sobre la CPU 10 del
sistema. Por lo tanto, es preferible fijar los datos de punto IRQ
según la velocidad de procesamiento de la CPU 10 del sistema.
Luego, cuando la CPU 10 del sistema instruye a
la unidad 15 reproductora de piezas musicales para iniciar la
reproducción de datos musicales, el secuenciador 33 aplica un pulso
de lectura al almacén temporal FIFO 31, para leer los datos de
partitura secuencialmente desde el almacén temporal FIFO 31. Si los
datos musicales actuales son datos de notas, el secuenciador 33
configura en el generador de tonos 35 datos de grado de un código
de octava y un código de nota en los datos de partitura, información
de especificación de parte, y datos que especifican la
"sintonía" con la sincronización basada en la información
establecida de tempo y de intervalo. El generador de tonos 35
genera un sonido musical con un grado especificado, basado en los
parámetros de timbre establecidos para la parte especificada a
partir de los datos configurados en el registro del generador de
tonos. Luego, cuando ha transcurrido el tiempo correspondiente a la
duración de la generación de tonos para los datos de notas, el
secuenciador 33 configura en el generador de tonos 35 datos de fin
de sintonía, especificando la parte correspondiente de la pieza
musical. Luego, el generador de tonos 35 acalla el sonido musical.
Tal secuencia de operaciones se repite cada vez que se leen los
datos de partitura en el almacén temporal FIFO 31, para que se
emitan las señales musicales reproducidas desde el generador de
tonos 35 al CDA 36.
Según se está reproduciendo la pieza musical, la
señal de petición de interrupción (IRQ) se entrega a la CPU 10 del
sistema cada vez que un área disponible, detectada en el almacén
temporal FIFO 31, coincide con el valor de los datos de punto IRQ.
Al recibir la IRQ, la CPU 10 del sistema lee los siguientes datos
de partitura, para un número predeterminado de palabras (31 - punto
IRQ), de la memoria RAM 11 del sistema, y envía los mismos al bus
24. Los datos de partitura se graban en el área disponible en el
almacén temporal FIFO 31, a través de la interfaz 30. Una operación
de grabación, tal como grabar los siguientes datos de partitura,
para el número predeterminado de palabras (31 - punto IRQ), en el
almacén temporal FIFO 31, se ejecuta repetidamente. Por lo tanto,
incluso si los datos de partitura contienen muchas palabras de
datos, todas las palabras de datos pueden grabarse en el almacén
temporal FIFO 31, a fin de cuentas. Los datos de partitura leídos en
el almacén temporal FIFO 31 se reproducen y se emiten luego desde
el generador de tonos 35, según los datos de tempo. De esta manera,
según la presente invención, puede procesarse una gran cantidad de
datos musicales, lo que permite que la pieza musical se reproduzca
con alta calidad, incluso en el caso en que el almacén temporal
FIFO 31 tenga una pequeña capacidad de almacenamiento; por ejemplo,
sólo 32 palabras de datos musicales.
Supongamos que la unidad 15 reproductora de
piezas musicales se configura para reproducir una pieza musical
cuando llega una llamada al teléfono móvil 1. Cuando llega una
llamada al teléfono móvil 1, el procesamiento precitado de
reproducción de piezas musicales se ejecuta de manera tal que una
señal musical emitida desde el CDA 36 se emita desde el altavoz 23
como un tono de llamada. Supongamos además que la unidad 15
reproductora de piezas musicales está configurada para reproducir
una pieza musical como un tono de retención de llamada cuando el
usuario que lleva el teléfono móvil 1 retiene una conversación.
Cuando el teléfono móvil 1 pasa a la modalidad de retención, se
ejecuta el procesamiento precitado de reproducción de piezas
musicales de tal manera que una señal musical emitida desde el CDA
36 se emita desde el altavoz 22 como un tono de retención.
Simultáneamente, la señal musical emitida desde el generador de
tonos 35 se proporciona también a la unidad 14 de procesamiento de
datos de voz, y se envía a través de la unidad de comunicación 13
con el fin de transmitir el tono de retención.
La Fig. 7 ilustra la disposición detallada del
almacén temporal FIFO 31. Con referencia también a la Fig. 8, lo
siguiente describe la operación del almacén temporal FIFO 31.
Cuando los datos de punto IRQ se emiten desde la interfaz 30, se
proporciona un pulso de cierre (PC) desde el descodificador de
índices 32 a un circuito de cierre 43 y, como resultado, se bloquean
los datos de punto IRQ, por ejemplo, configurados como "15" en
el circuito 43 de cierre. Luego, cuando los datos de partitura se
emiten desde la interfaz 30, el descodificador de índices 32 aplica
un pulso de grabación (PG) a un contador 41 de direcciones de
grabación y al terminal ascendente de un contador 45
ascendente/descendente. El pulso de grabación (PG) se genera cada
vez que se emite una palabra de los datos de partitura. En su
estado inicial, los pulsos de grabación avanzan en el contador 41
de direcciones de grabación, secuencialmente entre "0" y
"31", por lo que las primeras 32 palabras de los datos de
partitura se almacenan en una memoria RAM 40 que tiene una
capacidad de almacenamiento de al menos 32 palabras.
Simultáneamente, el contador 45 ascendente/descendente cuenta desde
"0" a "31". La Fig. 8(a) muestra este estado como
el inicio de la primera ejecución. Finalmente, la memoria RAM 40
llega al estado "LLENO", en el cual la dirección de grabación
G llega a la dirección "31" y la dirección de lectura L se
mantiene en la dirección "0".
En estas circunstancias, cuando se instruye el
inicio de la reproducción de los datos musicales, el secuenciador
33 comienza a avanzar mientras se aplica un pulso de lectura (Leer)
al contador 42 de direcciones de lectura, a fin de iniciar la
lectura de los datos de partitura secuencialmente, desde el primero,
situado en la dirección "0" en la memoria RAM 40. El pulso de
lectura (Leer) también se aplica al terminal descendente del
contador 45 ascendente/descendente. De esta manera, el contador 45
ascendente/descendente cuenta crecientemente cada vez que se aplica
el pulso de grabación (PG), y cuenta decrecientemente cada vez que
se aplica el pulso de lectura (Leer).
La Fig. 8(b) muestra un estado de la
memoria RAM en el cual 16 palabras de los datos de partitura han
sido leídas y reproducidas. Como se han leído 16 palabras de los
datos de partitura, es evidente que el contador 42 de direcciones
de lectura está en la dirección "15" y que el valor del
contador ascendente/descendente 45 es (31 - 16) = 15. Como se ha
mencionado anteriormente, los datos de punto IRQ bloqueados en el
circuito de cierre 43 son "15" y, en consecuencia, un circuito
de comparación 44 detecta que el valor del contador
ascendente/descendente 45 y el valor de los datos de punto IRQ del
circuito de cierre 43 coinciden entre sí. Entonces, el circuito de
comparación 44 emite una señal de petición de interrupción (IRQ) a
la CPU 10 del sistema. Al recibir la IRQ, la CPU 10 del sistema lee
las siguientes 16 palabras (31 - punto IRQ) de los datos de
partitura en la memoria RAM 11 del sistema y envía las mismas al
bus 24.
Los datos de partitura enviados al bus 24 se
graban desde las direcciones "0" a "15" que están ahora
disponibles en la memoria RAM 40. En este caso, el descodificador
de índices 32 aplica el pulso de grabación (PG) al contador 41 de
direcciones de grabación y al terminal ascendente del contador
ascendente/descendente 45. Se generan 16 pulsos de grabación (PG)
para 16 palabras y, debido a estos pulsos, el contador 41 de
direcciones de grabación, que está configurado para contar
crecientemente hasta un módulo de 31, avanza y llega a la dirección
"15" mientras graba los datos de partitura en cada dirección
correspondiente. Simultáneamente, el contador
ascendente/descendente 45 se incrementa en "16". Sin embargo,
dado que el contador ascendente/descendente 45 se decrementa
incluso en este caso, debido a los pulsos de lectura (Leer), el
valor del contador se convierte en el balance entre los pulsos de
grabación (PG) y los pulsos de lectura (Leer). La Fig. 8(c)
muestra un estado de la memoria RAM en la cual se han repuesto 16
palabras de los datos de partitura, según lo visto en el momento de
la grabación adicional de 16 palabras.
Luego, el secuenciador 33 aplica los pulsos de
lectura (Leer) al contador 42 de direcciones de lectura y, en
consecuencia, 32 palabras de los datos de partitura se leen en la
memoria RAM 40. Tal estado de la memoria RAM 40 se muestra en la
Fig. 8(d). Como el contador de direcciones de lectura también
se incrementa en módulo 31, el contador 42 de direcciones de
lectura vuelve aquí a la dirección "0". En este momento, como
el valor del contador ascendente/ descendente 45 está nuevamente en
la dirección "15", el circuito de comparación 44 emite de
nuevo la señal de petición de interrupción (IRQ) a la CPU 10 del
sistema. Entonces, se repiten las operaciones precitadas para que
las 16 palabras siguientes de los datos de partitura se graben en
las direcciones "16" a "31" en la memoria RAM 40. Así, se
reponen las siguientes 16 palabras de los datos de partitura hasta
que las siguientes 32 palabras de los datos de partitura sean
adicionalmente grabadas en su totalidad. Tal estado de la memoria
RAM 40 se muestra en la Fig. 8(e).
Como se ha expuesto anteriormente, 16 palabras
de datos de partitura se graban adicionalmente y se reponen en la
memoria RAM 40 secuencialmente cada vez que haya 16 palabras de
área disponible en la memoria RAM 40. Por lo tanto, incluso si la
memoria RAM 40 tiene una pequeña capacidad de almacenamiento de al
menos 32 palabras, toda información musical con una gran cantidad
de datos de partitura, que permita que los datos musicales se
reproduzcan con alta calidad, puede grabarse secuencialmente sobre
la memoria RAM 40 mientras la misma se reproduce. Debería
observarse que el valor del contador ascendiente/descendiente 45
siempre coincide con el número de palabras de los datos de partitura
que permanecen almacenados sin ser leídos en la memoria RAM 40.
Al reproducirse, cada parte tiene un timbre
adjudicado según los datos de adjudicación de timbre, o bien los
datos de adjudicación de timbre para cada parte pueden insertarse
de antemano en los datos de partitura. Durante la reproducción, los
datos de adjudicación de timbre se leen en el almacén temporal FIFO
31, para que el secuenciador 33 proporcione a la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz) un número de
timbre especificado por los datos de adjudicación de timbre. En este
caso, los datos de timbre de ocho matices tonales, que son más que
el número de partes, por lo que puede seleccionarse cualquier
timbre para cada parte entre los ocho matices tonales de los datos
de timbre. Los parámetros de timbre correspondientes al número de
timbre se leen en la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre
(Memoria RAM de voz), y se configuran en un registro generador de
tonos del generador de tonos 35 para la parte especificada por los
datos de adjudicación de timbre. El timbre de la parte destinada a
ser reproducida en el generador de tonos 35 se modifica de esta
manera durante la reproducción.
Como se ha expuesto anteriormente, dado que los
datos de adjudicación de timbre para cada parte se insertan en los
datos de partitura, el timbre de cada parte puede cambiarse
voluntariamente durante la reproducción. Además, los datos de
timbre de ocho matices tonales almacenados en la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz) pueden ser
seleccionados por el usuario entre todos los datos de timbre
almacenados en la memoria RAM 11 del sistema, a fin de que los datos
de timbre seleccionados puedan transferirse a la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz). Como la
memoria RAM 11 del sistema tiene muchas clases de datos de timbre,
descargados desde el centro de descarga 6 o desde el equipo externo
20, todo dato de timbre, entre datos de timbre de muchas clases,
puede almacenarse selectivamente en la unidad 34 de almacenamiento
de datos de timbre (Memoria RAM de voz).
La Fig. 9 es un diagrama de flujo que ilustra el
procesamiento de apoyo a la reproducción de piezas musicales,
ejecutado por la CPU 10 del sistema durante la reproducción de una
pieza musical. Cuando el teléfono móvil 1 se conmuta a la modalidad
de reproducción de pieza musical, aparece un menú de reproducción
de pieza musical en el visor 18. En la etapa S1, el usuario
selecciona una pieza musical deseada en el menú de selección
musical, operando los botones de marcación y similares. En este
caso, la selección se hace entre datos musicales almacenados en la
memoria RAM 11 del sistema y la memoria ROM 12 del sistema. La
memoria RAM 11 del sistema almacena datos musicales descargados
desde el centro de descarga 6 y desde el equipo externo 20. Después
de completar la selección, los datos de timbre y los datos de tempo
se configuran en la etapa S2. En la etapa S2, se transfieren datos
de timbre de ocho matices tonales para las respectivas partes de
los datos musicales seleccionados a la unidad reproductora 15 de
piezas musicales y se almacenan en la unidad 34 de almacenamiento
de datos de timbre (Memoria RAM de voz). Los datos de tempo para
las respectivas partes de los datos musicales seleccionados también
se transfieren a la unidad reproductora 15 de piezas musicales y se
configuran en el secuenciador 33. Los datos de tempo pueden
editarse en el visor 18 operando los botones de marcación y
similares.
En la etapa S3, los datos de punto IRQ se fijan,
en el visor 18, en un valor predeterminado, operando los botones de
marcación y similares. Los datos de IRQ se fijan teniendo en cuenta
la velocidad de procesamiento de la CPU 10 del sistema. Luego, se
leen 32 palabras de datos de partitura en los datos musicales
seleccionados, en la memoria RAM 11 del sistema, se transfieren a
la unidad reproductora 15 de piezas musicales y se graban en el
almacén temporal FIFO 31 hasta que el almacén temporal FIFO 31 pasa
al estado "LLENO".
En la siguiente etapa S5, el sistema espera
hasta que se instruye la operación de inicio. La operación de
inicio se activa en el momento de la llegada de una llamada, si los
datos musicales han de reproducirse como un tono de llamada, o bien
operando el botón de retención si ha de reproducirse como tono de
retención. Si se determina, en la etapa S5, que se ha instruido la
operación de inicio, el procedimiento operativo va a la etapa S6, en
la cual se remite un comando de inicio a la unidad reproductora 15
de piezas musicales.
Si no se determina que se ha instruido la
operación de inicio, se bifurca a la etapa S11, en la cual se
determina si se ha pulsado un botón para instruir el inicio de la
reproducción. Si se determina que el botón está pulsado, el
procedimiento operativo vuelve a la etapa SI, a fin de que se
repitan las operaciones entre la etapa S1 y la etapa S4. Si no se
determina que el botón está pulsado, vuelve a la etapa S5 y espera
hasta que se instruya la operación de inicio.
Al recibir el comando de inicio, la unidad
reproductora 15 de piezas musicales inicia el precitado
procesamiento de reproducción de piezas musicales, a fin de
reproducir la pieza musical seleccionada. Entonces, cuando se
determina en la etapa S7 que se ha generado una señal de petición de
interrupción (IRQ) a la unidad reproductora 15 de piezas musicales,
el procedimiento operativo va a la etapa S8, en la cual los datos
de partitura para las próximas (31 - punto IRQ) palabras se leen en
la memoria RAM 11 del sistema y se transfieren a la unidad
reproductora 15 de piezas musicales. Las operaciones de las etapas
S7 y S8 se repiten hasta que se determina, en la etapa S9, que se
ha instruido la operación de parada. La operación de parada se
activa operando una tecla de recepción de llamada si los datos
musicales han sido reproducidos como tono de llamada, o bien
pulsando un botón de cancelación del tono de retención si han sido
reproducidos como tono de retención. Si se determina, en la etapa
S9, que se ha instruido la operación de parada, el procedimiento
operativo va a la etapa S10, en la cual se remite un comando de
parada a la unidad reproductora 15 de piezas musicales, a fin de
detener el procesamiento de reproducción de piezas musicales. Luego,
el procedimiento operativo vuelve a la etapa S5 y espera hasta que
se instruya nuevamente la operación de inicio.
Como se ha expuesto anteriormente, el
procesamiento de la reproducción de piezas musicales, a fin de
reproducir la pieza musical seleccionada, se ejecuta en el momento
de llegada de una llamada, si la pieza musical seleccionada ha de
reproducirse como tono de llamada, o bien pulsando el botón de
retención si ha de reproducirse como tono de retención. En
cualquier caso, la pieza musical a reproducir es la que ha sido
seleccionada en la etapa de selección de música. La selección de
música puede hacerse a fin de seleccionar distintas piezas
musicales para el tono de llamada y para el tono de retención, de
manera que ambas piezas musicales puedan reproducirse
independientemente cuando se instruye el inicio de un tono, ya sea
el de llamada o el de retención. Además, dado que la selección de
música puede hacerse en cualquier momento, cualquier pieza musical
puede seleccionarse tanto para el tono de llamada como para el tono
de retención.
Debería observarse que la CPU 10 del sistema
ejecuta el procesamiento principal para funciones de telefonía, no
mostradas. Sin embargo, el procesamiento de apoyo a la reproducción
de piezas musicales sólo requiere una carga tan ligera que la CPU
10 del sistema puede ejecutar el procesamiento de apoyo a la
reproducción de piezas musicales junto con su procesamiento
principal, sin necesidad de reemplazar la CPU 10 del sistema por
una de alta velocidad.
Aunque en esta realización el almacén temporal
FIFO tiene una capacidad de almacenamiento tal que le permite
almacenar 32 palabras de datos de partitura, la presente invención
no está limitada a esta capacidad. La capacidad de almacenamiento
del almacén temporal FIFO 31 puede variar, mientras sea mucho más
pequeña que la de la memoria RAM 11 del sistema. Además, la unidad
34 de almacenamiento de datos de timbre (memoria RAM de voz) tiene
una capacidad de almacenamiento tal que puede almacenar datos de
timbre de ocho matices tonales, pero tampoco está limitada a esa
capacidad. La capacidad de la unidad 34 de almacenamiento de datos
de timbre (Memoria RAM de voz) puede reducirse hasta valores
extremos, comparada con la de la memoria RAM 11 del sistema,
mientras el número de matices tonales sea igual o mayor que el
número de partes de la pieza musical correspondientes a los canales
de generación de tonos.
Como se ha mencionado anteriormente, el
generador de tonos 35 en la unidad reproductora 15 de piezas
musicales puede ser un generador de tonos del tipo de modulación de
frecuencia, es decir, un generador de tonos por FM. El generador de
tonos por FM se diseña para utilizar los armónicos desfasados
producidos por la modulación de frecuencia a fin de sintetizar
sonidos musicales; puede generar formas de onda que tengan
componentes armónicos desfasados, como tonos inarmónicos en una
configuración de circuito relativamente simple. El generador de
tonos por FM tiene la ventaja de generar una amplia gama de sonidos
musicales, desde un tono sintetizado hasta un tono electrónico. La
Fig. 10 ilustra un ejemplo de una tal configuración.
El generador de tonos por FM utiliza
osciladores, llamados operadores, que oscilan de manera
equivalente, a fin de generar una onda sinusoidal. Como se muestra
en la Fig. 10, el generador 50 de tonos por FM se compone del
operador 1 y el operador 2, conectados en serie. Una onda
sinusoidal, oscilada desde el operador 1, se suministra al operador
2 como una señal de modulación, a fin de que el operador 2 genere
una onda modulada por frecuencia FM(t). Por una parte, el
operador 1 se denomina un modulador 51 porque genera una señal de
modulación; por otra parte, el operador 2 se denomina un portador
52 porque genera una onda portadora. Los operadores 1 y 2 se
configuran de la misma manera.
En el modulador 51, un generador de grado 51c
emite datos de grado, que varían en forma de dientes de sierra,
según el valor de ingreso de los datos \omega_{m} del ángulo de
fase. Luego, los datos de grado y los datos de modulación "0"
ingresados al modulador 51 se suman en un sumador 51a. La salida del
sumador 51a se suministra a un generador 51b de ondas sinusoidales,
en el cual se lee una tabla de ondas sinusoidales según los datos
de grado emitidos desde el sumador 51a, como datos que varían en
forma de dientes de sierra. Luego, el generador 51b de ondas
sinusoidales genera una onda sinusoidal a frecuencias
correspondientes a las diversas velocidades de los datos de grado.
La amplitud de la onda sinusoidal es controlada por los datos de
amplitud B generados a partir de un generador de envolvente 51d.
Por este motivo, la onda sinusoidal emitida desde el generador 51b
de ondas sinusoidales se representa como B.sen \omega_{m}
t.
En el portador 52, un generador de grado 52c
emite datos variables de grado en forma de dientes de sierra, según
el valor de entrada de los datos \omega_{m} del ángulo de fase.
Luego, los datos de grado y la onda sinusoidal de la señal de
modulación emitida desde el modulador 51 se suman en un sumador 52a.
Los datos de salida del sumador 52a se suministran a un generador
52b de ondas sinusoidales, en el cual se lee una tabla de ondas
sinusoidales según los datos sumados, emitidos desde el sumador
52a. Luego, el generador 52b de ondas sinusoidales genera una onda
sinusoidal que varía según la velocidad de cambio en los datos
sumados. La amplitud de la onda sinusoidal está controlada por los
datos de amplitud A generados por el generador de envolvente 52d.
Por este motivo, la onda sinusoidal emitida desde el generador 52b
de ondas sinusoidales se representa como A.sen (\omega_{c} t + B
sen \omega_{m} t). De esta manera, la salida FM (t) de la
portadora 52 se somete a la modulación de frecuencia, y las
ecuaciones anteriores son fórmulas básicas para el generador 50 de
tonos por FM.
Como se muestra en la Fig. 10, dado que el
modulador 51 y el portador 52 tienen la misma configuración de
circuitos, la onda de frecuencia modulada puede generarse con una
configuración tal que cualquiera de ellos realimente sus datos de
salida como datos de entrada. Este tipo de generador de tonos por
FM se llama un generador de tonos por FM realimentado, y un ejemplo
de tal configuración se muestra en la Fig. 11.
Según se muestra en la Fig. 11, el generador 60
de tonos por FM realimentado está constituido por un operador 61 y
un circuito de realimentación 62. En el operador 61, un generador
de grado 61c emite datos de grado que varían en forma de dientes de
sierra, según el valor de entrada de los datos \omega_{m} del
ángulo de fase. Luego, los datos de grado y los datos de modulación
"0" ingresados en el operador 61 se suman en un sumador
61a.
Los datos de salida del sumador 61a se
suministran a un generador 61b de ondas sinusoidales, en el cual se
lee una tabla de ondas sinusoidales, según los datos sumados
emitidos por el sumador 61a. Luego, el generador 61b de ondas
sinusoidales genera una onda sinusoidal que varía según la velocidad
de cambio en los datos sumados. La amplitud de la onda sinusoidal
está controlada por los datos de amplitud B generados por un
generador de envolvente 61d. Los datos de salida del generador 61b
de ondas sinusoidales están controlados de manera tal que pueda
obtenerse una velocidad de realimentación \beta en un circuito de
realimentación 62. Luego, se ingresa al sumador 61a como una señal
de modulación. El generador 61b de ondas sinusoidales emite así una
salida FM(t) que está sometida a la modulación de
frecuencia.
El generador 60 de tonos por FM realimentado es
adecuado para la generación de un sonido musical del tipo de
cadena. Los generadores de tonos por FM 50 y 60 pueden generar
sonidos musicales de distintos tonos cambiando la manera o
procedimiento de conectar los circuitos apoyándose en un operador.
El procedimiento de conexión de los operadores se llama el
algoritmo.
En los generadores de tonos por FM descritos
anteriormente, el tono puede variar controlando los datos de grado,
que varían en forma de dientes de sierra, y que son emitidos desde
el generador de grado, controlando la amplitud emitida desde el
generador de envolvente, o bien cambiando el algoritmo. Los datos
de timbre para obtener los matices tonales deseados en los
generadores de tonos por FM consisten en datos de timbre para el
modulador y datos de timbre para el portador. La magnitud de los
datos para un matiz tonal puede ser extremadamente reducida, en
comparación con la del generador de tonos del tipo de memoria de
formas de onda.
La Fig. 12 ilustra un ejemplo de un formato de
datos de timbre para ocho matices tonales grabados en la unidad 34
de almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz) cuando el
generador de tonos 35 toma la forma de un generador de tonos por
FM. Cada uno de los datos de timbre de ocho matices tonales, tales
como timbre 1, timbre 2, etc., grabados en la unidad 34 de
almacenamiento de datos de timbre (Memoria RAM de voz), contiene
datos de timbre para el modulador y datos de timbre para el
portador. Tanto los datos de timbre para el modulador como para el
portador adoptan el mismo formato de datos. Un ejemplo de tal
formato de datos se muestra en la Fig. 13. Como se muestra en la
Fig. 13, cada uno de los datos de timbre para el modulador o para
el portador puede ser 32 bits de datos que contienen lo siguiente:
tres bits de datos de configuración múltiple
(ML2-ML0), un bit de ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de
datos de vibrato (VIB), un bit de datos de tipo de forma de onda
envolvente (TGE), un bit de ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de datos de
prolongación (PRO), cuatro bits de datos de configuración de
velocidad de ataque (AR3-AR0), cuatro bits de datos
de configuración de la velocidad de decadencia
(DR3-DR0), cuatro bits de datos de configuración del
nivel de prolongación (SL3-SL0), cuatro bits de
datos de configuración de la velocidad de remisión
(RR3-RR0), un bit de datos de selección de forma de
onda (OND), tres bits de datos de configuración de la magnitud de
realimentación (FL2-FL0) y seis bits de datos
totales de nivel (TL5-TL0).
Los datos de configuración múltiple
(ML2-ML0) se adoptan para establecer un aumento de
la frecuencia del oscilador. El generador de grado genera datos de
grado con una velocidad de cambio multiplicada por el aumento
especificado por los datos de configuración múltiple. El aumento
establecido por los datos de configuración múltiple puede oscilar
entre \pm 0,5 y \pm 7 y, si se utilizan los datos de
configuración múltiple en el modulador 51, la frecuencia de la
señal de modulación se cambia para variar el timbre. Los datos de
ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de vibrato (VIB) se fijan a fin de
determinar si se aplica o no un vibrato. Los datos de tipo de forma
de onda envolvente (TGE) se fijan a fin de determinar si la forma
de onda envolvente es de una envolvente de sonido prolongado o bien
una envolvente de sonido degradado. Los datos de
ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de prolongación (PRO) son datos con los
cuales la velocidad de remisión se transforma en otra velocidad de
remisión, sesgada en un ángulo llano predeterminado en el momento
de acabar la duración de la generación de tono si los datos de
ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de prolongación están ACTIVADOS, o bien la
velocidad de remisión se fija en un valor determinado en el momento
de acabar la duración de la generación de tono si los datos de
ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN de prolongación están DESACTIVADOS.
Los datos de configuración de velocidad de
ataque (AR3-AR0) se utilizan para establecer el
tiempo a partir del cual comienza la generación de tono, hasta que
llega al máximo volumen. El tiempo establecido por los datos de
configuración de la velocidad de ataque puede oscilar entre 0,0 y
38,1 segundos. Los datos de configuración de la velocidad de
decadencia (DR3-DR0) se utilizan para fijar el
tiempo de decadencia a partir de cuando el sonido llega al máximo
volumen hasta que desciende al nivel de prolongación. El tiempo de
decadencia establecido por los datos de configuración de la
velocidad de decadencia puede oscilar entre 4,47 ms y 73,2 seg. Los
datos de configuración del nivel de prolongación
(SL3-SL0) se utilizan para establecer un nivel de
prolongación cuando se determina, por los datos del tipo de forma de
onda envolvente (TGE), que la forma de onda envolvente tenga sonido
prolongado.
En el caso de sonido degradado, los datos de
configuración de la velocidad de remisión (RR3-RR0)
establecen el tiempo de decadencia desde el nivel de prolongación
hasta el momento en el cual se acaba la duración de la generación
de tonos y, después del momento en el cual se acaba la duración de
la generación de tonos, decae en un predeterminado ángulo agudo de
sesgo. En el caso de sonido prolongado, los datos de configuración
de la velocidad de remisión establecen la velocidad de decadencia
desde el momento de acabar la generación de tonos: La velocidad de
decadencia establecida por los datos de configuración de la
velocidad de remisión puede oscilar entre 4,47 ms y 73,2 seg.
Los datos de selección de forma de onda (OND) se
fijan a fin de determinar si la forma de onda generada por el
generador de ondas sinusoidales es una onda sinusoidal o una onda
semisinusoidal rectificada. Los datos de configuración de la
magnitud de realimentación (FL2-FL0) se utilizan
para establecer un factor de realimentación para el generador de
tonos por FM realimentado, mostrado en la Fig. 11; sólo son
efectivos para el operador portador. Por lo tanto, es deseable
configurar los datos en el portador a fin de generar un tono de tipo
cadena. Los datos de configuración de la magnitud de realimentación
pueden representarse como un valor de tiempo que oscila entre 0 y
4\pi. Los datos de nivel total (TL5-TL0) están
concebidos para fijar el volumen total.
Si el generador de tonos 35 se configura de esta
manera como un generador de tonos por FM, por ejemplo, los datos de
timbre de un matiz tonal pueden representarse como un par de datos
de 32 bits (32 x 2 bits), que consisten en datos de timbre de 32
bits para el modulador y en datos de timbre de 32 bits para el
portador. Dado que la cantidad de datos de timbre para ocho matices
tonales, a almacenar en la unidad 34 de almacenamiento de datos de
timbre (Memoria RAM de voz) puede reducirse a 8 x (32 x 2) bits, es
decir, 64 bytes, el empleo del generador de tonos por FM como el
generador de tonos 35 tiene la ventaja de reducir la capacidad de
almacenamiento de la unidad 34 de almacenamiento de datos de timbre
(Memoria RAM de voz). Además, incluso si la velocidad de
transferencia de datos de timbre a la unidad 34 de almacenamiento
de datos de timbre (Memoria RAM de voz) es baja, como se reduce la
cantidad de datos de timbre para ocho matices tonales, los datos de
timbre pueden transferirse en un muy breve plazo. Por lo tanto,
incluso si la velocidad de procesamiento de la CPU 10 es baja, una
pieza musical de varios tonos puede reproducirse con alta calidad.
Además, los datos de timbre pueden descargarse desde el centro de
descarga 6 en un breve lapso, debido a la pequeña cantidad de datos
de timbre por matiz tonal. La cantidad de datos de timbre por matiz
tonal puede ser de unos pocos k-bytes para el
generador de tonos del tipo de memoria de forma de onda (generador
de tonos por PCM). Por lo tanto, es evidente que el empleo de un
generador de tonos por FM permite que se reduzca mucho la cantidad
de datos de timbre por matiz tonal, comparada con la del generador
de tonos del tipo de memoria de forma de onda.
Aunque aquí se describe el empleo de un
generador de tonos por FM, la presente invención no se limita a
ello, y otros tipos de generador de tonos, tales como los
generadores de tono del tipo de memoria de forma de onda (generador
de tonos por PCM) y del tipo de modelo físico, pueden utilizarse
como el generador de tonos 35 en el aparato reproductor de piezas
musicales de la presente invención. Además, el generador de tonos
también puede estar compuesto bien de hardware que utiliza un DSP o
similar, o bien de software que implementa un programa generador de
tonos. Además, a los datos de partitura se les da un formato como
el mostrado en la Fig. 4, pero la presente invención no está
limitada a este formato. Por ejemplo, los datos de partitura pueden
transferirse como un fichero MIDI con información de tiempo o bien
un SMF (Standard MIDI File - Fichero MIDI Estándar).
Como se ha descrito anteriormente, según un
aspecto de la presente invención, los datos de timbre transferidos
a través del medio de interfaz se almacenan en el medio de
almacenamiento de datos de timbre, cuya capacidad de almacenamiento
está disponible sólo para los tipos necesarios de datos de timbre,
a fin de que la magnitud de datos para los parámetros en los datos
de timbre pueda ser lo bastante grande como para obtener tonos de
alta calidad incluso si el medio de almacenamiento de datos de
timbre tiene una pequeña capacidad de almacenamiento, reproduciendo
por ello una pieza musical con tonos de alta calidad.
Además, entre las muchas clases de datos de
timbre almacenados en el medio de almacenamiento proporcionado por
fuera del medio reproductor de piezas musicales, sólo los datos de
timbre necesarios para reproducir una pieza musical se transfieren
al medio reproductor de piezas musicales y se almacenan en el medio
de almacenamiento de datos de timbre, por lo que pueden
seleccionarse varias clases de datos de timbre con las cuales se
reproduzca la pieza musical, incluso aunque la capacidad de
almacenamiento del medio de almacenamiento de datos de timbre sea
pequeña. Además, si los datos de timbre se descargan en un medio de
almacenamiento externo a través de una línea de comunicación, puede
ampliarse la gama de elección de datos de timbre.
Todo lo que el medio de procesamiento ha de
hacer es leer los datos de timbre deseados y enviar los mismos al
medio reproductor de piezas musicales; no se requiere llevar a cabo
la reproducción de una pieza musical. Esto permite que se
reproduzca música de alta calidad incluso con una unidad de
procesamiento de baja velocidad.
Además, si el generador de tonos del medio
reproductor de piezas musicales proporcionado en un dispositivo de
terminal telefónico está adoptando un procedimiento de modulación
de frecuencia, la magnitud de los datos de timbre requeridos para
el generador de tonos del tipo modulador de frecuencia puede
reducirse en grado extremo, en comparación con la de un generador
de tonos del tipo de memoria de forma de onda (generador de tonos
por PCM). Por lo tanto, incluso si los datos de timbre se transmiten
a través de una vía de transmisión de baja velocidad, por ejemplo,
debido a la baja velocidad del procesamiento de datos por parte de
la unidad procesadora de datos, el dispositivo de terminal
telefónico puede reproducir una pieza musical con una gran variedad
de tonos de alta calidad. Además, dado que la magnitud de datos de
timbre se reduce, pueden almacenarse los datos de timbre
suficientes para reproducir una pieza musical con tonos de alta
calidad incluso en un medio de almacenamiento de datos de timbre
cuya capacidad de almacenamiento sea pequeña. Además, los datos de
timbre pueden descargarse desde un centro de descarga en un breve
lapso, debido a la pequeña magnitud de datos de timbre por matiz
tonal.
Según otro aspecto de la presente invención,
cuando se crea un área vacante en la memoria de almacenamiento de
partitura, se carga a continuación la próxima porción de los datos
de partitura en la memoria. Por tal proceder, una pieza musical de
alta calidad, que requiere un gran volumen de datos, puede
reproducirse incluso aunque la memoria de almacenamiento de
partitura tenga una pequeña capacidad. Una pieza musical con un
largo tiempo de reproducción puede reproducirse sin
interrupción.
Además, no se requiere a la CPU que ejecute el
proceso de reproducción musical, sino, simplemente, que ejecute un
proceso de transferencia de datos, para proporcionar la próxima
porción de los datos de partitura cuando se logra un área vacante
en la memoria que almacena los datos de partitura. Por lo tanto, la
CPU de velocidad moderada puede ser suficiente para reproducir la
alta calidad de los tonos de la melodía.
Claims (5)
1. Una unidad (15) reproductora de piezas
musicales para su empleo en un teléfono portátil (1, 101) que tiene
una unidad de comunicación (13) para transmitir una señal a una
ubicación remota y para recibir una señal desde la ubicación
remota, empleándose la unidad (15) reproductora de piezas musicales
para reproducir una pieza musical asociada con la señal, y que
comprende:
una interfaz (30) que recibe varias clases de
datos desde una memoria del sistema (11, 12) de dicho teléfono
portátil (1, 101) en la que los datos recibidos incluyen datos de
partitura musical, datos de timbre y datos de índices, que indican
qué datos se reciben;
un almacén temporal FIFO (31) siendo una memoria
interna, que tiene un espacio limitado para almacenar dichos datos
de partitura, que representan sólo una parte de una pieza musical a
reproducir por parte de dicha unidad (15) reproductora de piezas
musicales, en donde dichos datos de partitura se leen en dicho
almacén temporal FIFO (31) secuencialmente de la parte grabada en
primer término;
una memoria de datos de timbre (34) que almacena
los mencionados datos de timbre;
un descodificador de índices (32) que
descodifica dichos datos de índices recibidos por la mencionada
interfaz (30) en el que el mencionado descodificador de índice (32)
suministra una primera señal de escritura (WP) al almacén temporal
FIFO (31) cuando el mencionado descodificador de índices (32)
descodifica datos de índice que indican que se reciben datos de
partitura y suministra una segunda señal de escritura (AD2) a la
memoria de datos de timbre (34) cuando el mencionado descodificador
de índice (32) descodifica los datos de índice que indican que los
datos de timbre son recibidos;
un generador de tonos (35) que está configurado
con un parámetro variable, derivado de los datos de partitura, para
generar secuencialmente tonos de la pieza musical;
un controlador de prestaciones que extrae
secuencialmente los datos de partitura del almacén temporal FIFO
(31), interpreta los datos de partitura musical recibidos para
configurar el generador de tonos (35) con el parámetro variable, de
acuerdo con los datos de partitura recuperados, en el que los datos
de timbre designados por los datos de partitura interpretados son
leídos de la memoria de datos de timbre (34) para configurar el
generador de tonos (35) con los datos de timbre leídos; y
un monitor de memoria que detecta cuando se crea
un área vacante en el espacio limitado de la memoria de almacén
temporal FIFO (31) tras la recuperación secuencial de los datos de
partitura, para hacer funcionar la interfaz (30) a fin de cargar
otra parte de los datos de partitura en el área vacante,
permitiendo por tanto que el generador de tonos (35) continúe la
generación de los tonos de la pieza musical representada por los
datos de partitura y los datos de timbre.
2. La unidad (15) reproductora de piezas
musicales según la reivindicación 1, en la que dicho descodificador
de índices (32) suministra además una señal de cierre (LP) para
interrumpir los datos de punto de petición de interrupción, al
almacén temporal FIFO (31).
3. Un teléfono portátil (1, 101) que comprende
la unidad (15) reproductora de piezas musicales de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2.
4. Un procedimiento para reproducir una pieza
musical usando un almacén temporal FIFO (31) y una memoria de datos
de timbre (34) en un teléfono portátil (1, 101) teniendo una unidad
de comunicaciones (13) transmitiendo una señal a una localización
remota, comprendiendo las etapas de:
operar una interfaz (30) para recibir varias
clases de datos de una memoria de sistema (11, 12) del teléfono
portátil (1, 101), en la que los datos recibidos incluyen datos de
partitura, datos de timbre y datos de índice indicativos de qué
datos se reciben;
almacenar dichos datos de partitura, que
representan sólo una parte de una pieza musical a reproducir por
dicha unidad (15) reproductora de piezas musicales, en el almacén
temporal FIFO (15), que es una memoria interna que tiene un espacio
limitado en la que dichos datos de partitura son leídos de dicho
almacén temporal FIFO (31) secuencialmente a partir de la parte
grabada en primer término;
hacer funcionar un descodificador de índices
(32) para descodificar los mencionados datos de índice recibidos
por la mencionada interfaz (30), en el que el mencionado
descodificador de índices (32) suministra una primera señal de
escritura (WP) al almacén temporal FIFO (31) cuando el mencionado
descodificador de índices (32) descodifica los datos de índice que
indican que se reciben datos de partitura, y suministra una segunda
señal de escritura (AD2) a la memoria de datos de timbre (34) cuando
el mencionado descodificador de indices (32) descodifica los datos
de índice que indican que se reciben datos de timbre; configurar un
generador de tonos (35) con un parámetro variable derivado de los
datos de partitura en la memoria de datos de partitura (31) para la
generación secuencial de tonos de la pieza musical;
recuperar secuencialmente los datos de partitura
del almacén temporal FIFO (31); interpretar los datos de partitura
recuperados para configurar el generador de tonos (35) con el
parámetro variable, según los datos de partitura extraídos; y
leer los datos de timbre designados por los
datos de partitura interpretada de la memoria de datos de timbre
(34) para configurar el generador (35) de tonos con los datos de
timbre leídos;
detectar cuando se crea un área vacante en el
espacio limitado del almacén temporal FIFO (31) tras la
recuperación secuencial de los datos de partitura para hacer
funcionar la interfaz (30) a fin de cargar otra parte de los datos
de partitura en el área vacante, permitiendo por ello que el
generador de tonos (35) continúe la generación de los tonos de la
pieza musical representada por los datos de partitura y los datos
de timbre.
5. Un medio legible por una máquina para su
empleo en una unidad de reproducción de una pieza musical (15) que
tiene un procesador (10), dentro de un teléfono portátil (1, 101)
que tiene una unidad de comunicaciones (13) que transmite una señal
a una localización remota y que recibe una señal desde la
localización remota, la unidad reproductora de piezas musicales
(15) siendo usada para reproducir una pieza musical, el medio
contiene instrucciones de programa que son ejecutables por el
procesador (10) para provocar que la unidad reproductora de piezas
musicales (15) ejecute un procedimiento que comprenda las etapas
declaradas en la reivindicación 4.
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